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EVALUACION TECNOLÒGICA DEL LACTOSUERO COMO MATERIAL ENCAPSULANTE DE UN MICROORGANISMO PROBIÒTICO (Lactobacillus
casei)
FAYDI YOLANDA RODRIGUEZ MEJÍA MARÍA CAMILA RUIZ BLANCO
UNIVERSIDAD DE SANTANDER – ‘UDES’ FACULTAD CIENCIAS DE LA SALUD
PROGRAMA DE BACTERIOLOGIA Y LABORATORIO CLINICO VALLEDUPAR, CESAR
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EVALUACION TECNOLÒGICA DEL LACTOSUERO COMO MATERIAL ENCAPSULANTE DE UN MICROORGANISMO PROBIÒTICO (Lactobacillus
casei)
FAYDI YOLANDA RODRIGUEZ MEJÍA MARÍA CAMILA RUIZ BLANCO
TRABAJO DE GRADO PARA OPTAR AL TITULO DE BACTERIÒLOGAS Y LABORATORITAS CLINICOS
DIRECTOR: MONICA TORRES RODELO
BACTERIOLOGO(A) LABORATORISTA CLINICO, MSC EN INGIENERIA QUIMICA
ASESOR: TANNIA MELISA DAVID VENEGAS
BACTERIOLOGO(A) LABORATORISTA CLINICO, MSC DISEÑO, GESTION Y DIRECCION DE PROYECTOS
UNIVERSIDAD DE SANTANDER – ‘UDES’ FACULTAD CIENCIAS DE LA SALUD
PROGRAMA DE BACTERIOLOGIA Y LABORATORIO CLINICO VALLEDUPAR, CESAR
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AGRADECIMIENTOS
A Dios primeramente, porque en su infinita bondad y misericordia me permitió llegar hasta en donde me encuentro hoy y cumplir parte de mis sueños; gracias por ayudarme a salir con la victoria de cada una de las pruebas, retos y dificultades que se presentaron durante mi carrera universitaria, a mis padres, mi hermano y demás familiares por su apoyo incondicional, por tenerme presente en sus oraciones, por darme palabras de aliento y hacerme creer que todo es posible si tengo fe, a mis amigos, a la Iglesia Pentecostal y a todas las personas que de una u otra forma estuvieron involucradas en este proceso. A todos los docentes por ser partícipes de esta formación como profesional y ser íntegro, a nuestra directora de proyecto, Msc. Mónica Torres Rodelo y a nuestra asesora Tannia David Venegas, por su compañía y seguimiento en esta investigación, por su paciencia, sabiduría y amor por su
profesión, muchas gracias.
María Camila Ruiz Blanco. Primeramente, a Dios por bendecir mi vida guiándome con su gran amor para poder alcanzar este anhelado sueño. A mis padres por ser el principal motor de este proyecto de vida, por su apoyo incondicional, por confiar y creer en mis capacidades, por los concejos, valores y principios que me han inculcado. A mis hermanos gracias por esa mano amiga en momentos de dificultad, siempre dispuestos a apoyarme, no hay fuerza más poderosa que el entendimiento y la unión; Jhusdilis y Ailid mi ejemplo a seguir, gracias a mi familia porque esos lazos de sangre que nos unen, a mi tía Elisa Mejía a quien quiero tanto. Gracias a mis docentes por sus enseñanzas, valiosos conocimientos que me hicieron crecer cada día como profesional. A mi directora de proyecto, Mónica Torres Rodelo y a mi asesora Tannia David Venegas, por su entrega y dedicación al momento de realizar este proyecto. Gracias a mi niña Laury Sahory que desde que llego a mi vida se convirtió en mi mayor motivación.
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DEDICATORIA
Queremos dedicar este proyecto de investigación a nuestros padres, José Luis Ruiz y Yaneth Blanco, Dilia Mejía y Fabian Rodríguez, porque una vez más se ve reflejado el fruto de sus esfuerzos, arduos trabajos y sacrificios, a nuestros hermanos, abuelos y tíos por su comprensión y apoyo en todo momento.
A Marianne Maestre Blanco (QEPD), un ser especial que siempre será recordado por brindar su enorme cariño y su hermosa sonrisa.
‘Mira que te mando que te esfuerces y seas valiente; no temas ni desmayes porque Jehová tu Dios estará contigo en dondequiera que vayas.’
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TABLA DE CONTENIDO
INTRODUCCIÓN ... 16
1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA ... 18
1.1 Descripción del problema ... 18
1.2 Justificación ... 19
2 OBJETIVOS ... 21
2.1 General ... 21
2.2 Específicos ... 21
3 REFERENTES TEÓRICOS ... 22
3.1 Antecedentes ... 22
3.2 Bases teóricas ... 25
3.2.1 Lactosuero dulce ... 25
3.2.2 Proteínas lácticas ... 26
3.2.3 Microorganismos probióticos ... 27
3.2.4 Cinética de crecimiento bacteriano. ... 28
3.2.5 Microencapsulación ... 31
3.2.6 Secado por aspersión ... 32
3.2.7 Alimentos funcionales ... 32
3.3 Bases legales ... 33
3.3.1 Resolución número 02310 de 1986... 33
3.3.2 Resolución número 2997 de 2007 ... 33
3.3.3 Resolución número 3096 de 2007 ... 33
4 SUPUESTO HIPOTÈTICO ... 34
5 MATERIALES Y METODOS ... 35
5.1 Clasificación de la investigación ... 35
5.2 Población de estudio, muestra, tipo de muestreo ... 35
5.3 Criterios de inclusión y exclusión ... 35
5.4 Variables ... 36
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Etapa 1. Recolección y transporte de muestra. ... 37
Etapa 2. Calidad composicional del lactosuero entero por pruebas fisicoquímicas y microbiológicas. ... 38
Etapa 3. Comportamiento cinético del microorganismo probiótico y obtención de biomasa. ... 39
Etapa 4. Material pared y encapsulamiento de microrganismos probióticos. . 40
6. RESULTADOS ... 41
7. DISCUSION ... 50
8. CONCLUSIONES ... 54
9. RECOMENDACIONES ... 55
REFERENCIAS BIBLIOGRAFICAS ... 56
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LISTA DE TABLAS
Pág. Tabla Nº1. Componentes del lactosuero dulce y ácido.
26 Tabla Nº 2. Operacionalización de variables dependientes.
36 Tabla Nº3. Operacionalización de variables independientes.
37 Tabla Nº4. Composición del lactosuero.
41 Tabla Nº5. Cinética de crecimiento de Lactobacillus casei
aplicando el modelo de Gompertz analizado en
OriginPRO®. 42
Tabla Nº6. Fase de latencia, velocidad especifica de crecimiento
y tiempo generacional en Microsoft Excel. 44
Tabla Nº 7. Fase de latencia, velocidad especifica de crecimiento
y tiempo generacional en Microsoft Excel. 45
Tabla Nº8. Fase de latencia, velocidad especifica de crecimiento
y tiempo generacional en OriginPRO®. 45
Tabla Nº 9. Resultados de los cálculos de duración de fase de latencia, velocidad especifica de crecimiento y tiempo generacional en OriginPRO®.
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Tabla Nº10. Densidad óptica y pH del caldo MRS inoculado con L.
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LISTA DE FIGURAS
Pág. Figura Nº 1. Curva de crecimiento microbiano y diferenciación de
etapas. 29
Figura Nº 2. Método matemático modelo de Gompertz. 30 Figura N| 3. Proceso de secado por aspersión. 40 Figura Nº 4. Curva de crecimiento de Lactobacillus casei
aplicando el modelo de Gompertz analizado en OriginPRO®.
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Figura Nº 5. Visualización de la relación entre densidad óptica y pH del caldo MRS inoculado con L. casei concentrado y diluido.
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Figura Nº 6. A y B.
Evaluación microscópica del lactosuero como
11 ANEXOS
Anexo 1. Acta de toma de muestra.
Anexo 2. Sabana de registro composición fisicoquímica y microbiológica. Anexo 3. Sabana de registro cinética de crecimiento bacteriano.
Anexo 4. Cinética de crecimiento de Lactobacillus casei. Anexo 5. Densidad óptica VS. pH.
Anexo 6. Graficas UFC Lactobacillus casei.
12 GLOSARIO
BACTERIAS ACIDO LACTICAS (BAL): bacterias fermentadoras y productoras de ácido láctico, ampliamente utilizadas en procesos biotecnológicos.
CINÉTICA MICROBIANA: se describe como el desarrollo de crecimiento, supervivencia, muerte, adaptaciones, formación de producto, ciclos celulares e interacciones del microorganismo con el medio ambiente.
DEMANDA BIOLOGICA DE OXIGENO (DBO): parámetro que mide la cantidad de dioxígeno consumido al degradar la materia orgánica de una muestra líquida. DENSIDAD OPTICA (D.O.): es la absorbancia por unidad de longitud.
DEMANDA QUIMICA DE OXIGENO (DQO): parámetro que mide la cantidad de sustancias susceptibles de ser oxidadas por medios químicos que hay disueltas o en suspensión en una muestra líquida.
EXPOPOLISACARIDO: macromoléculas de carbohidratos, generalmente junto con proteínas, que se sintetizan por enzimas bacterianas y se excretan y acumulan extracelularmente.
LACTOSUERO DULCE: residuo producto de la elaboración de queso con alto contenido proteico.
MICROENCAPSULACION: método mediante el cual pequeñas partículas, gotas de líquido o gases se envuelven con un material de cobertura para dar lugar a microcápsulas o micropartículas agregadas.
MICROORGANISMO PROBIOTICO: microorganismo que hace parte del microbioma intestinal que aporta efecto beneficioso a la salud.
13 RESUMEN
Título: Evaluación tecnológica del lactosuero como material encapsulante de un microorganismo probiótico (Lactobacillus casei)
Autores: Rodríguez Mejía, Faydi & Ruiz Blanco, María Camila.
Palabras claves: Lactobacillus casei, lactosuero, encapsulamiento, material pared, microorganismo probiótico.
Descripción.
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comporta el microorganismo en sus distintas fases. Esta investigación permitió demostrar la aplicabilidad del lactosuero como material pared para L. casei
15 ABSTRACT
Title: Technological evaluation of the whey as an encapsulating material of a probiotic microorganism (Lactobacillus casei)
Authors: Rodríguez Mejía, Faydi & Ruiz Blanco, María Camila.
Key words: Lactobacillus casei, lactosuero, encapsulamiento, material pared, microorganismo probiótico.
Description.
Lactobacillus casei is a probiotic microorganism used in different sectors such as pharmaceutical, agroindustrial and food for its functional nature; However, one of the disadvantages of the use of this type of microorganisms in biotechnological processes is the low viability that it has because it can be affected by environmental conditions such as humidity and operating conditions such as temperature, osmotic stress, pH, among others, which can influence the generation of lactic biomass. In this research work, the whey was evaluated as an encapsulating material for L. casei
by spray drying. A descriptive study was carried out where the study population corresponded to the whole sweet whey obtained from the production of cheese made from pasteurized bovine milk. It was determined that the whey was in optimal hygienic conditions, also had a high amount of essential components such as proteins (2.76%), total solids (7.53%), lactose (4.14%) and ashes (0.45). The kinetic behavior of L. casei was determined by developing a growth curve in which the way the microorganism behaves in its different phases was observed. This investigation allowed to demonstrate the applicability of the whey as a wall material for L. casei
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INTRODUCCIÓN
Las bacterias acido lácticas (BAL) se han empleado para desarrollar alimentos desde hace aproximadamente 4000 años, algunas de ellas son probióticas y su aplicación es diversa, estas han sido ampliamente utilizadas en diferentes sectores como el farmacéutico, agroindustrial y alimenticio por su carácter funcional (1); constituyen un grupo de microrganismos vivos que, ingeridos en cantidad adecuada, ejercen efectos beneficiosos en la salud, más allá de los inherentes a la nutrición básica (2). Se encuentran en grandes cantidades en la naturaleza y también en el sistema digestivo pero su principal uso es en la industria láctea (3), la implementación de procesos industriales con las BAL requiere de la alta disponibilidad de biomasa de microorganismos viables y fisiológicamente estables, para desarrollar procesos a escala industrial; este tipo de microorganismos son sensibles a factores tecnológicos y ambientales que pueden afectar su viabilidad, estabilidad, y su carácter funcional (4). Existen tecnologías como la encapsulación las cuales permiten mejorar la estabilidad de los probióticos al protegerlos mediante un material de recubrimiento(3), los más usados en la microencapsulación son los polisacáridos y lípidos derivados de las plantas, alginatos y adicionalmente proteínas como suero lácteo, proteína aislada de soya, para proteger el producto de la luz y del oxígeno (3)(5).
Hay un creciente interés de la industria del sector lácteo y otros alimentos (incluso por las industrias farmacéuticas), por formular y diseñar productos que incorporen componentes bioactivos específicos de suero de leche (6)(7). El éxito de formular alimentos funcionales elaborados a base de suero lácteo radica en las excelentes propiedades nutricionales, los productos lácteos funcionales más comunes son aquellos que contienen bacterias probióticas (8)(3).
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1 PLANTEAMIENTO DEL PROBLEMA
1.1 Descripción del problema
La industria láctea es uno de los sectores más importantes de la economía de países industrializados y en desarrollo; aproximadamente un 70% del total de la leche utilizada en la industria quesera es eliminada como lactosuero, el cual retiene cerca del 55% del total de los ingredientes de la leche como la lactosa, proteínas solubles, lípidos y sales minerales. Sin embargo, en la actualidad es uno de los materiales mas contaminantes por su alto contenido orgánico, cada litro genera aproximadamente DBO de 40.000 mg/L a 60.000 mg/L, estos valores son cerca de 100 veces mas altos que los producidos por la descarga de aguas negras de una familia promedio. En Colombia un estudio realizado por Agrosavia, la Universidad Libre, Universidad Nacional y el Concejo Nacional Lácteo, concluyó que de aproximadamente 580.000 toneladas de suero de leche que se produjeron en el año 2012, solo el 18,9% se trató de manera adecuada por la industria, mientras a un 21,8% se le realizó un proceso inadecuado y el 59,4% no tuvo ningún tipo de manejo, es decir, se arrojó directamente a alcantarillados. En Valledupar el 80% de las empresas lácteas no utilizan el lactosuero, una parte es proporcionada a finqueros para ser utilizado como suplemento alimenticio para animales como los cerdos y la otra parte es descartada como liquido residual en cañerías, esto representa un serio problema ambiental.
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contienen ingredientes como los probióticos que cumplen con una función específica y benéfica en el organismo humano (11) más allá de su contenido nutricional. El efecto benéfico de estos alimentos se atribuye a los llamados componentes activos (6). Numerosos estudios científicos evidencian que las BAL probióticas como las especies de Lactobacillus y Bifidobacterium, confieren un beneficio saludable en el huésped cuando se mantiene una concentración adecuadas de (˃106 UFC/mL), con el fin de que el consumidor tras su
procesamiento, almacenamiento y distribución reciba los beneficios que ellos le confieren (3)(12)(13). Una de las desventajas del empleo de probióticos en procesos biotecnológicos en la industria alimentaria es la poca viabilidad, la cual se puede ver afectada por condiciones ambientales como la humedad y las condiciones operativas como la temperatura, estrés osmótico, pH lo cual pueden influir en la generación de biomasa láctica (3)(14)(4). Sin embargo, para la utilización de estos microorganismos en procesos industriales se requiere alta disponibilidad de biomasa probióticos viable (10), es indispensable que los microrganismos probióticos que se generen se conserven fisiológicamente estables por es necesario utilizar un material pared que permita estabilizar y cumpla con las necesidades que exige los componentes bioactivos (12)(15).
Pregunta problema
¿La utilización de lactosuero dulce favorece el encapsulamiento de microorganismos probióticos?
1.2 Justificación
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de lactosuero está asociada al incremento en la elaboración de queso y productos lácteos per se a los avances científicos y tecnológicos para la recuperación de los subproductos del suero.
Investigaciones han demostrado que una opción para disminuir los efectos fisiológicos que pueden sufrir las bacterias probióticas es el desarrollo de un material pared que cumpla función de capa protectora que garantice la supervivencia, viabilidad y actividad de estos microorganismos durante su uso y aplicación en alimentos, asegurando que sean liberados en el intestino donde se precisa su acción. Para ello, se aplican tecnologías que permiten prolongar la viabilidad y estabilidad de estos microorganismos y a su vez generar los beneficios esperados tras el consumo (15)(10)(3). Tecnologías como la encapsulación, las cuales permiten mejorar la estabilidad de los probióticos al protegerlos mediante un material de recubrimiento (16)(14). Los métodos comunes utilizados para encapsular ingredientes alimentarios, generalmente incluyendo la formación de la pared alrededor del material, asegurando que no se produzcan fugas del compuesto encapsulado o la introducción de materiales no deseados (17)(12).
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2 OBJETIVOS
2.1 General
Evaluar la efectividad del lactosuero como material pared para un microrganismo probiótico (Lactobacillus casei) mediante técnicas de laboratorio.
2.2 Específicos
Caracterizar la calidad composicional e higiénica del lactosuero entero
mediante pruebas fisicoquímicas y microbiológicas.
Determinar el comportamiento cinético del microorganismo probiótico
mediante curva de crecimiento bacteriano por método turbidimétrico y recuento de colonias.
Realizar secado por aspersión del lactosuero dulce inoculado con
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3 REFERENTES TEÓRICOS
3.1 Antecedentes
Los investigadores Clemencia Ayala Viteri, Margarita Gómez de Llera y Jorge Aníbal Maya Pantoja realizaron un estudio de la caracterización fisicoquímica del suero dulce obtenido de la producción de queso casero en el municipio de Pasto, el cual tuvo como objetivo determinar el uso que se puede dar a este subproducto, para esto se analizaron diferentes parámetros fisicoquímicos del suero obtenido de tres empresas ubicadas en el municipio dedicadas a la producción de queso casero. Se observaron resultados teniendo en cuenta las distintas variables como pH, que se encontró dentro de los valores de 6.45 y 6.60; siendo, 6.52 el valor promedio del pH (acido) donde obtuvo en promedio un valor de 0.08% reportado como porcentaje de ácido láctico, la materia grasa del suero fluctuó desde 0.25 % hasta 0.6 % con un promedio de 0.42%, en esta investigación se encontró que el contenido de proteínas oscilaba entre 0.85% hasta 1.25%; la densidad estuvo dentro de los valores 1.025g/cc y 1.027g/cc, en donde no hubo variación significativa, solidos totales entre 6.0 y 7.3%, con un promedio de 6.5%. Los análisis fisicoquímicos realizados al suero permitieron clasificar al suero analizado como suero dulce, por cuanto los valores de acidez, pH, grasa y proteína se encontraron dentro de los parámetros establecidos para este tipo de suero. En tanto que los valores de lactosa se hallaron por fuera de lo que establece el Ministerio de Salud de Colombia.(18)
-23
4,02 mV, que presenta elevadas cargas orgánicas (DQO > 100 000 mg O2/L), entre las que destacan contenidos de lactosa (4,4 g/dL), ácido láctico (0,27 g/dL), grasas (0,83 g/dL) y proteínas (1,08 g/dL), así como PO43- de 20,8 g/dL. Al término de 24 horas de electrocoagulación, se logró remover el 84 % de la DQO y recuperar 17,4 g/dL de PO43- de la fase acuosa limpia y 0,07 g/kg del sólido floculado (lo que representa un total del 87 %), indican un contenido apreciable que hace interesante el trabajo de recuperar éstos del vertido (19).
En el año 2010, docentes del programa de química de la universidad de Quindío realizaron una investigación cuyo objetivo fue la producción de Lactobacillus casei
y la determinación de la concentración de ácido láctico, a partir de suero de leche de ganado vacuno por medio de la adecuación de medios alternativos y condiciones de cultivo propicias que permitieran alcanzar altas densidades de microorganismos, de manera que pudieran ser utilizados en la producción de alimentos funcionales y probióticos, en el cultivo se empleó la cepa de Lactobacillus casei ssp casei ATCC 393, para evaluar el efecto del pH y temperatura sobre el crecimiento del microorganismo en suero clarificado, se empleó la metodología de superficie de respuesta, analizando de manera independiente los parámetros de velocidad específica de crecimiento (μ) y producción de biomasa. Para maximizar conjuntamente la velocidad especifica de crecimiento y producción de biomasa, debido que no se presentó efecto de interacción en los modelos propuestos, el proceso fermentativo se realizó a pH cercano de 7,05 y temperatura de 36,3ºC. Conforme al resultado obtenido en este trabajo sobre producción de biomasa, el
Lactobacillus casei ssp casei ATCC 393 presenta un alto potencial probiótico, sin embargo se hace necesario evaluar diferentes condiciones de cultivo que permitan optimizar el crecimiento del microorganismo(20).
En el 2018 Torres, realizó un estudio que tuvo como objetivo evaluar tecnológicamente el proceso de obtención de biomasa de las cepas probióticas de
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de cultivo formulado con suero lácteo suplementado y agentes prebióticos. Considerando la calidad nutricional del lactosuero, se planteó su aplicación como alternativa para el crecimiento de bacterias ácido-lácticas. Para lograr el objetivo se evaluó comparativamente el crecimiento de las cepas en caldo MRS y suero lácteo suplementado con extracto de levadura, fibra prebiótica, y una mezcla prediseñada de minerales y micronutrientes. Con base a esos resultados se formuló un medio de cultivo a base de lactosuero y se evaluó su desempeño respecto al MRS, considerando el rendimiento en biomasa como parámetro de respuesta. Se calcularon en todos los casos, los parámetros cinéticos de crecimiento considerando el modelo de Gompertz.
25 3.2 Bases teóricas
3.2.1 Lactosuero dulce
El lactosuero llamado también suero lácteo o suero del queso, es el líquido que se separa de la leche cuando se coagula para la obtención de queso, son todos los componentes de la leche que no se integran en la coagulación de la caseína. Se estima que, de 10 litros de leche de bovina, se puede producir de 1 a 2 kg de queso y un promedio de 8 a 9 kg de lactosuero, que representa cerca de 90 % del volumen de la leche.(1)
Existen varios tipos de lactosuero dependiendo principalmente de la eliminación de la caseína, el primero denominado dulce, está basado en la coagulación por la renina a pH 6,5. El segundo llamado ácido resulta del proceso de fermentación o adición de ácidos orgánicos o ácidos minerales para coagular la caseína como en la elaboración de quesos frescos(9)
El lactosuero contiene más del 25 % de las proteínas de la leche, cerca del 8 % de la materia grasa y cerca del 95 % de la lactosa. Por lo menos el 50 % en peso de los nutrimentos de la leche se quedan en el lactosuero. Los mismos 1 000 litros de lactosuero contienen más de 9 kg de proteína de alto valor biológico, 50 kg de lactosa y 3 kg de grasa de leche. Esto es equivalente a los requerimientos diarios de proteína de cerca de 130 personas y a los requerimientos diarios de energía de más de 100 personas.
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Tabla 1. Componentes del lactosuero dulce y acido.
Componente Lactosuero dulce (g/L) Lactosuero acido (g/L)
Solidos totales 63,0 – 70,0 63,3 – 70,0
Lactosa 46,0 – 52,0 44,0 – 46,0
Proteína 6,0 – 10,0 6,0 – 8,0
Calcio 0,4 – 0,6 1,2 – 1,6
Fosfatos 1,0 – 3,0 2,0 – 4,5
Lactato 2,0 6,4
Cloruros 1,1 1,1
Fuente: Huertas, 2009(7) 3.2.2 Proteínas lácticas
Constituyen la parte más importante desde el punto de vista económico y nutricional pero no la más abundante del contenido del lactosuero, representan una amplia y variada mezcla de proteínas secretadas por los rumiantes que poseen gran capacidad química, física y funcional, comparten pocas características comunes, excepto la de ser solubles bajo condiciones que las precipiten.
El lactosuero está compuesto por proteínas como la lactoferrina, lactoperoxidasa, lactoglobulinas, glicomacropeptidos, α-lactalbúmina, β-lactoglobulina (siendo esta predominante), entre otras.
27 3.2.3 Microorganismos probióticos
Se definen como microorganismos vivos que, al ser ingeridos en cantidades suficientes, ejercen un efecto positivo en la salud, realizando acciones saludables en el organismo, entre ellas equilibrando la flora intestinal y potenciando el sistema inmunológico(2)(11), pueden agregarse a la fórmula de muchos diferentes tipos de productos, incluyendo alimentos, medicamentos y suplementos dietéticos. Dentro del grupo probióticos se encuentran microorganismos de los géneros Lactobacillus sp, Bifidobacterium sp, Pediococcus sp, Enterococcus sp, Streptococcus sp y
Bacillus sp. En este trabajo de investigación se trabajará específicamente el
Lactobacillus casei que hace parte del grupo de las BAL probióticas.
Las BAL, entre las que se incluye la especie Lactobacillus que ha sido utilizada para la conservación de alimentos por fermentación durante miles de años, pueden tener una doble función, actuando como agentes para la fermentación de alimentos y además potencialmente confiriendo beneficios a la salud en términos estrictos. Sin embargo, el término “probiótico” debería reservarse para los microbios vivos que en estudios controlados en humanos han demostrado conferir beneficios a la salud. La fermentación de alimentos ofrece perfiles de sabor característicos y reduce el pH, lo que impide la contaminación con posibles patógenos. La fermentación se aplica en todo el mundo para la preservación de una serie de productos agrícolas sin procesar (cereales, raíces, tubérculos, frutas y hortalizas, leche, carne, pescado, etc.).
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La documentación de los efectos sobre la salud debe realizarse considerando la cepa específica que se vende en el producto.
• No se puede utilizar resultados y artículos de revisión de estudios conducidos sobre cepas específicas, como evidencia que avale los efectos sobre la salud de cepas que no hayan sido estudiadas.
• Los estudios que documentan la eficacia de las cepas específicas a una dosificación determinada, no son evidencia suficiente como para avalar los efectos en la salud a una dosificación más baja. También se debe tener en cuenta los posibles beneficios funcionales que dependan de las sustancias utilizadas como vehículo/matriz. Algunos efectos pueden no reproducirse al utilizar un determinado vehículo/matriz diferente —por ejemplo, debido a una reducción de la viabilidad de la cepa (34).
L. casei es un tipo de bacteria anaerobia Gram positiva que se encuentra en el intestino y boca de los humanos; se utilizó por primera vez en 1919 y su nomenclatura está relacionada con la palabra queso y caseína (la principal proteína de la leche). El grupo de L. casei ha sido uno de los más estudiados genéticamente, donde cada especie es capaz de formar subespecies, las cuales se caracterizan por presentar algunas variaciones en parámetros como temperatura óptima de crecimiento, capacidad para fermentar carbohidratos específicos, entre otras (10). Se ha reportado una amplia lista de contribuciones y propiedades funcionales probióticas de L. casei su resistencia a rangos amplios de pH, su capacidad de mejorar la digestión, la tolerancia a la leche y como profiláctico en diarrea.
3.2.4 Cinética de crecimiento bacteriano.
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coordinados catalizados enzimáticamente, en los que variables como el pH y la temperatura pueden influir, se pueden diferenciar cuatro fases principales: Inicialmente, se atraviesa por una etapa de latencia o adaptación, también llamada fase Lag, en la que los microorganismos se adaptan al medio en el que se encuentren y no hay crecimiento celular aparente, a continuación, ocurre la fase de crecimiento exponencial, en la que la masa bacteriana crece hasta que se agotan los nutrientes y se acumulan sustancias tóxicas que inhiben el crecimiento, luego, se alcanza la fase estacionaria que se caracteriza por una pausa del crecimiento poblacional debido a la compensación de la formación y muerte de células y finalmente, se llega a la fase de muerte. En la Figura Nº 1 se pueden observar las distintas fases de crecimiento bacteriano expresado a través de una curva.
Figura Nº 1. Curva de crecimiento microbiano y diferenciación de etapas.
30
Se han diseñado y estudiado modelos estadísticos para explicar los datos generados durante el crecimiento de organismos vivos, estos requieren de la aplicación de fórmulas adecuadas que permitan representarlos con pocos parámetros de tal modo que se obtenga un buen ajuste y que los parámetros muestren las características del crecimiento. El incremento en el número de individuos a través del tiempo es uno de los parámetros de mayor importancia en el estudio del crecimiento de una población.
Un gran número de funciones matemáticas han sido diseñadas para describir el crecimiento, entre ellas el modelo de Gompertz, Winsor en 1932 propuso usar el modelo de Gompertz para la descripción de fenómenos biológicos y económicos asociados al crecimiento(22). La correspondiente curva de crecimiento es una sigmoidal, con un punto de inflexión y una asíntota, por medio del cual se calcula la fase de adaptación (Lag), la velocidad máxima de crecimiento exponencial (μm) y el tiempo de generación (Tg), como parámetro microbiológico a ser utilizados para efectos de predicción de crecimiento de la población microbiana en un tiempo de 24 horas(23).
Figura N°2. Método Matemático Modelo de Gompertz.
31 3.2.5 Microencapsulación
La encapsulación es un proceso aplicado para proteger, mediante un material de recubrimiento o material pared, la estabilidad, biodisponibilidad y conservación de los componentes bioactivos y así mismo la viabilidad en microorganismos.
Para la selección de un adecuado material pared se deberán considerar aspectos como grado alimenticio, costos y propiedades fisicoquímicas como la solubilidad, peso molecular, transición vítrea / fusión, cristalinidad, difusividad, formación de películas y propiedades emulsionantes biodegradabilidad y capacidad para formar una barrera entre el interior de la cápsula y sus alrededores. Se deberán considerar adicionalmente, las propiedades de la matriz alimenticia a la cual se incorporarán los encapsulados.
Existen numerosas técnicas como la atomización, coacervación compleja, polimerización interfacial e inclusión molecular, liofilización, emulsificación, liposomas y gelificación iónica, que son empleadas para la encapsulación de microrganismos probióticos (4)(3). Diversas investigaciones se han realizado sobre los métodos más utilizados para la estabilización de probióticos, los más comunes son tres: la microencapsulación de probióticos; liofilización, secado por aspersión y pulverización en lecho fluidizado (10).
32 3.2.6 Secado por aspersión
El secado por aspersión es una técnica ampliamente utilizada en la industria de alimentos y/o agroalimentaria. Esta tecnología permite la obtención de un producto en polvo a partir de un material líquido concentrado. Su principio de operación se basa en la atomización del producto generando de esta forma pequeñas microgotas, las cuales al estar en contacto con una corriente de aire caliente (entre 150 ºC a 300 ºC) son pulverizadas, el aire actúa como medio de calefactor y fluido de transporte. El contacto del producto con el aire caliente es crítico con respecto al rendimiento y calidad de secado. Las condiciones aquí establecidas como flujo de aire, temperatura de entrada y salida de este, temperatura de alimentación, diámetro de gota, velocidad de aire, etc., determinan las propiedades del producto final. Finalmente, el polvo obtenido es enfriado y envasado.
El secado por aspersión es el método más común de encapsulación de ingredientes alimenticios, por ser más económico comparado con otras técnicas(10)(12)(4)(15), fácil disponibilidad de equipamientos, costos de procesamiento bajo, buena estabilidad del producto final y flexible (10)(12). Se usa exitosamente con vitaminas (C y E), ácido fólico, aromas, orégano, coronela, aceite de cardamomo, bacterias probióticas, lípidos, ácido linoleico, aceites vegetales; minerales como hierro; pigmentos de antocianina y leche entre otros alimentos.
3.2.7 Alimentos funcionales
33
inmunológico. Se comportan como potenciadores del desarrollo y la diferenciación, moduladores del metabolismo de nutrientes, la expresión génica, el estrés oxidativo y la esfera psíquica.
3.3 Bases legales
3.3.1 Resolución número 02310 de 1986
Por la cual se reglamenta parcialmente el Título V de la Ley 09 de 1979, en lo referente a procesamiento, composición, requisitos, transporte y comercialización de los Derivados Lácteos.
3.3.2 Resolución número 2997 de 2007
Por la cual se establece el reglamento técnico sobre los requisitos sanitarios que deben cumplir los lactosueros, como materia prima de alimentos para consumo humano y se dictan otras disposiciones.
3.3.3 Resolución número 3096 de 2007
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4 SUPUESTO HIPOTÈTICO
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5 MATERIALES Y METODOS
5.1 Clasificación de la investigación
Investigación de tipo descriptivo.
5.2 Población de estudio, muestra, tipo de muestreo
La población en este estudio corresponde a 600 Litros de lactosuero entero dulce obtenido de la producción de queso elaborado con leche pasteurizada bovina de una empresa láctea de la ciudad de Valledupar - Cesar, se utilizaron 6 litros. El tipo de muestreo se realizó por conveniencia.
5.3 Criterios de inclusión y exclusión
Los criterios de inclusión fueron:
Lactosuero obtenido de leche pasteurizada bovina.
Lactosuero entero.
Lactosuero dulce.
Los criterios de exclusión fueron:
Lactosuero obtenido de los otros tipos de leche.
Lactosuero desproteinizado.
36 5.4 Variables
Tabla Nº2. Operacionalización de variables dependientes. Variables
Dependientes Definición
Nivel de medición Criterio de clasificación pH Coeficiente que indica el grado de acidez o basicidad de una solución acuosa.
Cuantitativo
continuo > 6.0
Proteína
Sustancia química que forma parte de la estructura de las membranas celulares y es el constituyente esencial de las células vivas.
Cuantitativo
continuo 0.8 – 3.0 %
Densidad
Relación entre la masa y el volumen de una sustancia, o entre la masa de una sustancia y la masa de un volumen igual de otra sustancia tomada como patrón.
Cuantitativo
37
Tabla Nº3. Operacionalización de variables independientes.
Variables
Independientes Definición
Nivel de medición Criterio de clasificación Lactosuero Producto obtenido de coagulación de la leche para la obtención de queso, es el líquido residual.
Cuantitativo continuo
50 – 70% del total de la leche.
5.5 Diseño metodológico.
El presente trabajo de investigación se llevó a cabo en 4 etapas, inicialmente se definieron técnicas de recolección de datos para generar las evidencias y registros relacionados con la ejecución de actividades. Las etapas se definieron de la siguiente manera:
Etapa 1. Recolección y transporte de muestra.
38
Para depositar el lactosuero en los recipientes se vertió de la tina de almacenamiento 1000mL a cada uno de ellos, se sellaron herméticamente todos los recipientes para proceder a el trasporte; este se realizó en neveras de icopor garantizando la integridad durante el desplazamiento al laboratorio; se generó una acta de toma de muestra que incluyo información como: condiciones de recepción de la muestra, transporte y entrega en el laboratorio para su posterior análisis físico-químico y microbiológico, cantidad de muestra, responsable de salida de la muestra en la empresa láctea, transporte y recepción en el laboratorio, como también las observaciones que se generaron en los distintos procesos. Ver anexo 1.
Etapa 2. Calidad composicional del lactosuero entero por pruebas fisicoquímicas y microbiológicas.
Se realizó a nivel de laboratorio diferentes pruebas fisicoquímicas e higiénicas, como fueron pH para determinarla acidez o alcalinidad del lactosuero por medio del pHmetro, de igual manera se realizó la cuantificación de Lactosa y Proteínas totales por método Lactoscan, así mismo se determinó cenizas para saber qué cantidad del material orgánico contenía el lactosuero mediante el método de calcinación en mufla, posteriormente densidad para conocer la relación entre el volumen y masa inicial. Por último, se realizaron las pruebas microbiológicas por método normalizado: se realizó la determinación de microorganismos como Bacillus cereus,
AOAC 980.31 recuento en placa, Salmonella spp, ISO 6579-2002 Ausencia/Presencia, Esporas de Clostridium sulfitito reductor, ISO 7937-2004 recuento en placa, Coliformes totales y Coliformes fecales, por número más probable, Aerobios mesófilos, AOAC121403 - petrifilm y Recuento de estafilicoco coagulasa positivo. AOAC-2003.07 - petrifilm.
39
lactosa, y la cantidad o presencia/ausencia de los microorganismos nombrados anteriormente según la norma microbiológica. Ver anexo 2.
Etapa 3. Comportamiento cinético del microorganismo probiótico y obtención de biomasa.
Una vez obtenidos los microorganismos probióticos a nivel comercial, se realizó la activación del microorganismo en 10ml de caldo MRS y se incubó a ± 37ºC durante 12 horas, luego se realizó la fermentación añadiendo el microrganismo activado a un frasco Schott con 100ml de caldo MRS y se incubo a 37ºC durante 24 horas, esto para obtener la biomasa, pasadas las 24 horas se agregaron los 100ml de caldo inoculado a otro frasco con 500ml de caldo MRS y se comenzó a medir la absorbancia cada 1 hora para así obtener la densidad óptica, debido a que la turbidez producida por el crecimiento microbiano puede ser medida de acuerdo a la capacidad de absorción de luz, este procedimiento se hace con el fin de conocer el comportamiento del microorganismo probiótico seleccionado en cada una de las fases de adaptación al medio de cultivo proporcionado, y expresión del mismo en cada una de sus fases de crecimiento ( latencia, exponencial, estacionaria y muerte celular), a su vez se realizaron las siembras en agar MRS para realizar el recuento en placa de las UFC para realizar la curva de crecimiento aplicando el modelo matemático de Gompertz en donde los datos fueron ajustados a un modelo primario de crecimiento.
40
Etapa 4. Material pared y encapsulamiento de microrganismos probióticos.
Luego de tener la biomasa producida en la etapa anterior y el material pared (lactosuero entero dulce), se realizó el secado por aspersión, que consiste en atomizar el microorganismo a encapsular y un material polimérico dentro de una cámara con un gas caliente, el cual promueve la evaporación del agua, logrando que el microorganismo quede atrapado dentro del material encapsulante dando lugar a la formación de micropartículas, las cuales pueden ser observadas a través de microscopia electrónica para analizar y evaluar su morfología, el proceso de secado por aspersión, se utilizó un Spray Dryer Delta con una entrada de aire 80±5ºC, temperatura de salida 45 ±3ºC, rendimiento de la bomba 0.08% y un tiempo disparadores 5 seg. Dicho proceso se muestra en la siguiente figura.
Figura Nº3. Proceso de secado por aspersión.
41
6. RESULTADOS
Composición fisicoquímica y microbiológica del lactosuero. Tabla Nº 4. Composición del lactosuero.
Fuente: Rodríguez & Ruiz, 2019. *NMP: Número más probable, **UFC: Unidades Formadoras de Colonia, ***(A-P): Ausencia/Presencia.
Los resultados de la caracterización del lactosuero entero se muestran en la Tabla Nº4. Donde se observa un pH que clasifica al lactosuero como dulce, esto se da por la coagulación de leches no ácidas por la acción enzimática de la renina, para ser considerado acido debería presentar un pH < 6. Este posee un valor alto de proteínas, teniendo en cuenta que estas constituyen uno de los elementos más representativos del suero, junto con las sales minerales; así también es uno de los
ANÁLISIS RESULTADOS
pH 7.0
PROTEINAS 2.76%
SOLIDOS TOTALES 7,53%
DENSIDAD 1.028gr/dL
CENIZAS 0,45%
LACTOSA 4,14%
HUMEDAD 92,80%
Bacillus cereus <100UFC
Aerobios mesófilos 358x102 UFC
Salmonella sp. A
Coliformes totales y
fecales. 8 NMP
Estafilococo coagulasa
positivo <100 UFC
42
elementos con mayor potencialidad para su obtención y posterior uso industrial. Contiene un porcentaje alto de solidos totales, al igual que los contenidos de lactosa y proteína que también fueron los más altos. La densidad obtenida se encuentra dentro del promedio de las fuentes de información consultadas. Con base a la composición microbiológica se observa un lactosuero de óptima calidad teniendo en cuenta la norma microbiológica.
Curva de crecimiento Lactobacillus casei.
Tabla Nº5. Cinética de crecimiento de Lactobacillus casei aplicando el modelo de Gompertz analizado en OriginPRO®.
t log UFC velocidad de
crecimiento Modelo Error
0 7,18737857 0 7,18737857 0
43
En OriginPRO® se obtuvieron los siguientes datos representados en una curva de crecimiento Figura Nº 3. Se utilizó la ecuación de correlación Y=A+B* exp (-exp(-B*(X-M))).
Donde Y equivale al número de células a tiempo t, en términos de LOG UFCmL-1.
A = el valor asintótico del decrecimiento del tiempo indefinidamente, con el valor aproximado al logaritmo del número inicial de células expresado con LOG (UFC mL).
B = velocidad de crecimiento cuando t= M (h-1).
M = tiempo requerido para alcanzar la velocidad de crecimiento máxima (hs).
Figura Nº4. Curva de crecimiento de Lactobacillus casei aplicando el modelo de Gompertz analizado en OriginPRO®.
Fuente: Rodríguez & Ruiz, 2019 en OriginPRO®.
44
tiempo de generación (Tg), como parámetro microbiológico a ser utilizados para efectos de predicción de crecimiento de la población en un tiempo de 24 horas. A partir de estos parámetros se derivaron los siguientes cálculos:
✓ Duración de la fase de latencia = (M− 1) /B
✓ Velocidad específica de crecimiento (µ) = (b*c) / (EXP (1))
✓ Tiempo generacional = tg(h) = (LOG (2) *EXP (1)) /(B*C)
Arrojando los siguientes datos aplicando las fórmulas correspondientes en Microsoft Excel:
Tabla Nº6. Bases para realizar ecuación y determinar duración de fase de latencia, velocidad especifica de crecimiento y tiempo generacional en Microsoft Excel.
Modelo de Gompertz Valor asintótico
LOG UFCmL-1
A 7,18737857
Producción neta. LOG UFCmL-1
C 5,38639673
Velocidad específica de crecimiento (µ)
B 0,67362007
Tiempo (h) M 9
45
Analizando los datos y aplicando las fórmulas correspondientes, dan como resultado:
Tabla Nº 7 Resultados de los cálculos de duración de fase de latencia, velocidad específica de crecimiento y tiempo generacional en Microsoft Excel.
Fuente: Rodríguez & Ruiz, 2019 en Microsoft Excel.
Solución de ecuaciones: Duración de la fase de latencia = (M− 1) /B, Velocidad específica de crecimiento (µ) = (b*c) / (EXP (1)), Tiempo generacional = tg(h) = (LOG (2) *EXP (1)) /(B*C).
Y analizando en OriginPRO® respectivamente:
Tabla Nº8. Bases para realizar ecuación y determinar duración de fase de latencia, velocidad especifica de crecimiento y tiempo generacional en OriginPRO®.
Modelo de Gompertz Valor asintótico LOG UFCmL-1
A 7,20836
Producción neta. LOG UFCmL-1
C 5,46462
Modelo de Gompertz
Lag (h) 11,8761308
(log10count/h) 1,33480822
46 Velocidad específica de crecimiento (µ)
B 0,745
Tiempo (h) M 8
Fuente: Rodríguez & Ruiz, 2019 en OriginPRO®.
Variables de análisis para solución de ecuaciones: Duración de la fase de latencia = (M− 1) /B, Velocidad específica de crecimiento (µ) = (b*c) / (EXP (1)), Tiempo generacional = tg(h) = (LOG (2) *EXP (1)) /(B*C).
Dando como resultado:
Tabla Nº 9 Resultados de los cálculos de duración de fase de latencia, velocidad específica de crecimiento y tiempo generacional en OriginPRO®.
Modelos de Gompertz
Lag (h) 9,39597315
(log10count/h) 1,49768941
tg(h) 0,20099628
Fuente: Rodríguez & Ruiz, 2019 en OriginPRO®.
Solución de ecuaciones: Duración de la fase de latencia = (M− 1) /B, Velocidad específica de crecimiento (µ) = (b*c) / (EXP (1)), Tiempo generacional = tg(h) = (LOG (2) *EXP (1)) /(B*C).
Los resultados en las dos herramientas de análisis fueron similares con una variación de ±1-2 valores.
47
Tabla Nº10. Densidad óptica y pH del caldo MRS inoculado con L. casei concentrado y diluido en 12 horas.
t pH D.O D.O. dilu
(0,2/1ml)
D.O-BLANCO
D.O dil - Blanco
0 6,12 0,182 0,027 0,077 -0,014
1 6,04 0,284 0,033 0,1785 -0,008
2 5,9 0,474 0,059 0,3685 0,018
3 5,45 0,776 0,169 0,6705 0,128
4 4,95 1,035 0,354 0,9295 0,313
5 4,54 1,142 0,594 1,0365 0,553
6 4,3 1,215 0,752 1,1095 0,711
7 4,15 1,256 0,899 1,151 0,858
8 4,06 1,273 0,95 1,1675 0,909
9 3,99 1,366 1,091 1,261 1,05
10 3,93 1,404 1,112 1,299 1,071
11 3,89 1,434 1,158 1,329 1,117
12 3,88 1,550 1,16 1,4445 1,119
Fuente: Rodríguez & Ruiz 2019.
t:Tiempo en horas. De 0 -12 horas de análisis. D.O: densidad óptica. D.O. dilu: densidad óptica diluida.
Los resultados fueron graficados de la siguiente manera:
48
Fuente: Rodríguez & Ruiz 2019. Horizontal: tiempo transcurrido en horas. Vertical: medición de pH. D.O: densidad óptica.
Análisis microscópico del lactosuero como material encapsulante.
Figura Nº 6 A y B. Evaluación microscópica del lactosuero como material pared del Lactobacillus casei.
Fuente: Rodríguez & Ruiz 2019.
Fotografías de vista microscópica a través de microscopia electrónica de barrido ESEM. 0,000 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000 1,200 1,400 1,600 1,800 0 1 2 3 4 5 6 7
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13
49
50
7. DISCUSION
Teniendo en cuenta los resultados expuestos en la Tabla N° 4, se observa un pH de 7.0, lo cual permite clasificar al lactosuero como dulce, Amiott (18), clasifica al suero como suero dulce cuando presenta un pH próximo a 6.2; Estudios realizados por López (24) encontró valores de 5.2, el valor de pH fue inferior al de este estudio pero de igual manera lo clasificó como dulce, sin embargo obtuvo una concentración más aumentada de ácido láctico, lo que explica la disminución del pH, a mayor concentración de ácido láctico, menor pH tendrá el medio.
El lactosuero analizado en el presente estudio se puede clasificar como dulce, pero posiblemente con una concentración aumentada de ácido láctico. Por otra parte, se han realizados otros estudios donde se observa que el lactosuero obtiene un pH menor (ácido). Torres (10) en su investigación obtuvo un pH de 5.06 debido a que realizó procesos de desproteinización y propiedades como el pH pueden variar. Al respecto, el valor de pH logrado en la muestra de suero analizada es cercano al de la leche fresca (6.60).
51
como Pederson y Harol (30), sostienen que el suero más utilizado para la obtención de proteínas es el suero dulce que procede de la coagulación enzimática de la leche.
Igualmente, un estudio realizado por Solís et al.(27), demuestra que el lactosuero utilizado para su caracterización mantuvo valores similares al de esta investigación con una diferencia en los valores de pH y lactosa dado que la coagulación fue mixta y se utilizaron microorganismos acido-lácticos, los cuales consumen la lactosa y aumenta el pH; y una densidad superior al estudio realizado por Hernández (19). Los valores promedios de la humedad corresponden a resultados similares reportado por las investigaciones Aider et al. (31); Jay et al. (32); y Calvo et al. (33). Así mismo estudios realizados por Clemencia et al. (18), también reportan valores similares al del estudio realizado en cuanto pH, densidad, proteínas lactosas y solidos totales.
En contraste con del estudio realizado por Montero et al. (26), donde se observa el alto contenido de coliformes totales que se debe por la deficiencia en las BPM y que se realiza con leche sin pasteurizar, las muestras evaluadas en este proyecto de investigación cumplen con los parámetros microbiológicos del Ministerio de Salud de Colombia (25).
Al cumplir con el segundo objetivo de este trabajo de investigación, Lactobacillus casei demostró un buen comportamiento cinético similar al realizado por Marín (13), que pudo ser observado mediante la realización de la curva de crecimiento posterior al proceso de activación y fermentación del microorganismo; se realizaron dos fermentaciones en donde la evidenciada en este estudio fue la que arrojó un resultado más favorable para la producción de biomasa y así proceder a realizar el secado por aspersión para la microencapsulación utilizando como material pared el lactosuero dulce.
52
manifestó hasta las 2 horas, bibliográficamente está demostrado que este tipo de microorganismo probiótico posee esta característica si se cultiva en medio comercial MRS, que es específico para el desarrollo de Lactobacillus spp.
La duración de la fase de latencia aplicando el método de Gompertz analizada en Microsotf Excel fue de 11,8 horas en comparación con la analizada en OriginPRO® que fue de 7,2 horas, la diferencia fue notoria pero dentro de los rangos favorables. La velocidad específica de crecimiento fue de 1.4 LogUFC/h, similar en las dos herramientas de análisis utilizadas al igual que el tiempo generacional. La hora en donde se observó mayor potencial de crecimiento fue a las 8 y 9hrs. Estudios realizados por Torres (10), mostraron un comportamiento similar.
De igual forma pudimos observar que al relacionar la densidad óptica y el pH a medida que descendió el pH del medio, aumentó la concentración de biomasa debido que este microrganismo tiene un mejor rendimiento de biomasa en pH acido, estudios realizados por Rodríguez, demostraron que L. casei posee esa particularidad. De acuerdo con Marín (13), por defecto de la inoculación de microorganismos en el caldo MRS disminuye el pH de dicha solución; esto coincide con el efecto que produce la acidez como se explicó anteriormente, que al aumentar hace que el pH disminuya, lo cual está asociado con los procesos metabólicos de la cepa utilizada, ya que pueden ser homofermentativos y heterofermentativos, produciendo principalmente ácido láctico (10)(13).
53
superficie/volumen), mayor densidad aparente (mejor embalaje) y buena fluidez(28).
54
8. CONCLUSIONES
Esta investigación permitió identificar las características fisicoquímicas y microbiológicas del lactosuero dulce, el cual se encontraba en óptimas condiciones higiénicas, además contaba con una alta cantidad de sus componentes como las proteínas, solidos totales, lactosa y cenizas lo que permitió utilizarlo biotecnológicamente como material pared del microorganismo probiótico.
En cuanto a la curva de crecimiento se observó que el microorganismo es viable para utilizarlo en procesos biotecnológicos, de igual manera se obtuvo una concentración alta de biomasa la cual es importante para garantizar que la cosecha inicial del microorganismo se diera en una etapa de crecimiento exponencial, que certificara que después del secado por aspersión se obtuviera un producto de carácter probiótico.
Por otra parte, se permitió demostrar la aplicabilidad del lactosuero como material pared para el microorganismo Lactobacillus casei mediante el proceso de secado por aspersión el cual resultó ser un buen método de microencapsulación donde el microorganismo sobrevivió a las condiciones de secado por aspersión observadas a través del microscopio electrónico de barrido (ESEM).
55
9. RECOMENDACIONES
Para futuras investigaciones de recomienda realizar el estudio de la viabilidad, rendimiento e higroscopicidad de los polvos obtenidos a través del proceso de secado por aspersión.
56
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61 ANEXOS
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